Question

玉米的抗病和不抗病（基因為A、a）、高稈和矮稈（基因為B、b）是兩對獨立遺傳的相對性狀．現有不抗病矮稈玉米種子（甲），研究人員欲培育抗病高稈玉米，進行以下實驗：
實驗一：取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株（乙）和不抗病高稈1株（丙）．
實驗二：將乙與丙雜交，F₁中出現抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈．選取F₁中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養獲得幼苗，經秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株（�。�．
實驗三：甲和丁為親本進行雜交，子一代均為抗病高稈．
請回答：
（1）對上述l株白化苗的研究發現，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正常表達，無法合成

 

，該變異類型屬于

 

．白化基因對玉米性狀的控制方式為

 

．
（2）上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了

 

、雜交育種和單倍體育種等技術，其中單倍體育種技術依據的原理有

 

，選用秋水仙素處理幼苗的原因是

 

．
（3）從基因組成看，乙與丙的基因型分別是

 

．
（4）選取F₁中抗病高稈植株進行自交獲得F₂，F₂中只選擇抗病高稈植株讓其自交獲得F₃，則F₃中抗病基因的頻率為

 

．

Answer 1

考點：雜交育種,誘變育種

專題：

分析：不抗病矮稈玉米種子（甲）和純合二倍體的抗病高稈植株（�。╇s交，子代均為抗病高稈，說明抗病相對于不抗病是顯性性狀，高桿相對于矮稈是隱性性狀，且甲的基因型為aabb，丁的基因型為AABB．乙（抗病矮稈A_bb）和丙（不抗病高稈aaB_）雜交，F₁中出現抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈，說明乙的基因型為Aabb，丙的基因型為aaBb．

解答： 解：（1）根據題意可知，白化苗是由于葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正常表達，無法合成葉綠素，而基因中堿基對的缺失屬于基因突變．白化基因對玉米性狀的控制方式為基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀．
（2）實驗一用射線照射培育新品種的過程屬于誘變育種；實驗二通過花藥離體培養獲得的單倍體，再經秋水仙素處理得到的新品種的過程屬于單倍體育種；實驗三通過雜交獲得所需要個體的過程屬于雜交育種．其中單倍體育種的原理是染色體變異．選用秋水仙素處理幼苗是因為秋水仙素能抑制紡錘體的形成，進而誘導形成多倍體．
（3）由以上分析可知：乙的基因型為Aabb，丙的基因型為aaBb．
（4）乙（Aabb）和丙（aaBb）雜交得到F₁，F₁中抗病高稈植株的基因型為AaBb，使其自交獲得F₂，F₂中抗病高稈植株的基因型為A_B_，只考慮抗病與不抗病這對相對性狀，其中AA占

1

3

，Aa占

2

3

，讓其自交獲得F₃，則F₃中AA占

1

3

+

2

3

×

1

4

=

1

2

、Aa占

2

3

×

1

2

=

1

3

、aa占

2

3

×

1

4

=

1

6

，所以F₃中抗病基因的頻率為

1

6

+

1

3

×

1

2

=

1

3

．
故答案為：
（1）葉綠素    基因突變   基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀
（2）誘變育種  染色體變異   秋水仙素能抑制紡錘體的形成 
（3）Aabb   aaBb
（4）

1

3

點評：本題考查基因分離定律和基因自由組合定律及應用、變異、育種方法，重點考查育種的相關知識，要求學生理解可遺傳變異的種類，能根據相應的實例作出判斷．本題的難點是根據題干信息判斷甲、乙、丙和丁植株的基因型，特別是第（4）題的相關計算，需要學生細心完成．